Mécanismes de réparation de l'ADN et de maintien de la stabilité génomique lors de la diversification des immunoglobulines

DNA repair and maintenance of genome stability during immunoglobulin diversification

• Auteur / Autrice : Léa Gaudot
• Direction : Bernardo Reina-San-Martin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie - Immunologie
• Date : Soutenance le 25/11/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Valérie Schreiber
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernardo Reina-San-Martin, Valérie Schreiber, Ahmed Amine Khamlichi, Alexandre Orthwein, Jérôme Déjardin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ahmed Amine Khamlichi, Alexandre Orthwein

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertations universitaires

Cytidine deaminase

Réarrangement génétique

Protéomique

Commutation isotypique

Hypermutation somatique

Immunoglobulines

Mots clés libres

Activation-induced cytidine deaminase

Commutation isotypique

Hypermutation somatique

Réparation de l’ADN

Protéomique locus-unique

Poly(ADP-ribose) polymérases

Complexe Médiator

Activation-induced cytidine deaminase

Class switch recombination

Somatic hypermutation

DNA repair

Single-locus proteomics

Poly(ADP-ribose) polymerase

Mediator complex

Résumé

L’enzyme Activation-induced cytidine deaminase (AID) initie la diversification des immunoglobulines (Ig) par l’induction de dommages à l’ADN. Alors que les lésions induites aux gènes des Ig sont cruciales pour l’établissement de réponses immunes hautement spécifiques et adaptées, ce même type de lésions provoquées ailleurs dans le génome contribue à la transformation cellulaire et à l’apparition de cancer. Les mécanismes impliqués dans la protection de l’intégrité génomique des cellules B restent à définir. D’une part, nous avons développé une approche de protéomique locus-unique en couplant une technique d’identification de protéine par biotinylation de proximité avec l’outil d’édition du génome CRISPR/Cas9. Cette technique innovante, dont nous avons fait la preuve de principe pour des loci abondants, pourra être utilisée pour identifier le protéome des différentes cibles génomiques d’AID. D’autre part, nous avons caractérisé le rôle de Parp3, Parp9 et Med1, identifiées comme partenaires d’AID, éclairant ainsi les mécanismes qui contrôlent l’activité d’AID et la réparation des lésions induites par AID lors de la diversification des Ig.

Activation-induced cytidine deaminase (AID) initiates immunoglobulin (Ig) diversification by inducing DNA damage. While on-target lesions are crucial for mounting highly specific and adaptive immune responses, off-target lesions contribute to malignant cell transformation. Despite its implications, the events following AID recruitment that enforce genome integrity in B cells remain poorly defined. It is not understood why multiple non-Ig loci bound by AID are not mutated or why AID-induced DNA lesions may lead to mutations or DNA breaks. To address this question, we developed a single-locus proteomic approach coupling proximity-dependent protein identification and genome editing (CRISPR/Cas9) to identify and compare the proteins recruited at individual genomic loci bound by AID. We performed the proof of principle of this innovative tool by identifying the proteome of abundant genomic loci. On the other hand, we functionally characterized Parp3, Parp9 and Med1, identified as AID partners, revealing novel mechanisms that tightly control AID activity and DNA repair during Ig diversification.